オリフィスプレートの流量計は、スラリーフロー測定に使用できますか？
オリフィスプレートフローメーターのサプライヤーとして、私はしばしば、スラリーフロー測定を含むさまざまなアプリケーションに対する当社の製品の適合性についての問い合わせに遭遇します。固体粒子と液体の混合物であるスラリーは、その研磨性、非ニュートンの挙動、および粒子の沈降の可能性により、フロー測定におけるユニークな課題を提示します。このブログでは、Slurry Flow測定にオリフィスプレートの流量計を効果的に使用できるかどうかを調べます。
オリフィスプレートの流れメーターの理解
オリフィスプレートの流量計は、工業プロセスで流体の流量を測定するために最も広く使用されているデバイスの1つです。それらは、差動圧力の原理に基づいて動作します。中央に穴がある薄いプレートであるオリフィスプレートを液体が流れると、オリフィスで流速が増加し、プレート全体に圧力が低下します。この圧力差を測定することにより、流体の流量は、ベルヌーリの方程式や連続方程式などの確立された方程式を使用して計算できます。
オリフィスプレートの流量計のシンプルさ、信頼性、比較的低コストにより、多くの業界で人気があります。それらは、ガス、液体、蒸気など、広範囲の液体に使用できます。しかし、疑問は残っています：彼らはスラリーの流れの複雑さを処理できますか？
スラリーフロー測定の課題
スラリーフロー測定には困難があります。第一に、スラリーの固体粒子は非常に研磨性があります。時間が経つにつれて、これらの粒子はオリフィスプレートを侵食し、その形状と寸法を変えます。この侵食は、圧力と流れの関係がオリフィスプレートの正確なジオメトリに基づいているため、不正確な流れ測定につながる可能性があります。
第二に、スラリーはしばしば非ニュートンの行動を示します。せん断速度に関係なく粘度が一定のままであるニュートン液とは異なり、非ニュートンのスラリーの粘度はせん断速度とともに変化する可能性があります。これは、オリフィスプレートの流れの測定に使用される従来の方程式が、ニュートン流体の挙動を想定しているため、直接適用できない可能性があることを意味します。
第三に、粒子の沈降が大きな懸念事項です。スラリー内の固体粒子が落ち着くと、オリフィスプレートまたは圧力 - センシングラインの閉塞を引き起こす可能性があります。閉塞は、流れを破壊し、正確な圧力測定を防ぎ、信頼できない流量測定値につながる可能性があります。
スラリーにオリフィスプレートフローメーターを使用する利点
課題にもかかわらず、スラリーフロー測定にオリフィスプレートの流量計を使用することにはいくつかの利点があります。主な利点の1つは、その堅牢性です。オリフィスプレートは、ステンレス鋼、炭素鋼、さらにエキゾチックな合金など、さまざまな材料から作ることができます。タングステンカーバイド - コーティングされたオリフィスプレートなど、高い耐摩耗性の高い材料を選択することにより、侵食の効果を最小限に抑えることができます。
オリフィスプレートフローメーターには、比較的シンプルなデザインもあります。つまり、インストールとメンテナンスが簡単です。環境が厳しく、機器へのアクセスが制限される可能性があるスラリーアプリケーションでは、メンテナンスの容易さが非常に有利です。
もう1つの利点は、オリフィスプレートの流量計が比較的安定した微分圧力信号を提供できることです。あるレベルの粒子の沈降または非ニュートンの挙動が存在する場合でも、オリフィスプレート全体の圧力低下を測定することができ、流量の近似を可能にします。
課題を軽減します
Slurry Flow測定にオリフィスプレートフローメーターを効果的に使用するために、いくつかの緩和戦略を採用できます。
材料の選択：前述のように、オリフィスプレートに適切な材料を選択することが重要です。硬くて摩耗 - 耐性材料は、スラリー粒子の研磨作用に耐えることができます。タングステンカーバイドコーティングに加えて、非常に研ぎ澄まされたスラリーのセラミックオリフィスプレートも考慮することができます。
適切なインストール：オリフィスプレートの設置も重要です。パイプのまっすぐなセクションに設置して、均一なフロープロファイルを確保する必要があります。これは、オリフィスプレートの粒子の沈降と不均一な摩耗の可能性を減らすのに役立ちます。さらに、圧力 - センシングラインは、閉塞を防ぐために適切にサイズになり、構成する必要があります。圧力の定期的なパージ - センシングラインは、蓄積された粒子を除去するのにも役立ちます。
キャリブレーションと補償：スラリーは非ニュートンの動作を示すため、従来のキャリブレーション方法では十分ではないかもしれません。粘度とせん断速度の関係など、スラリーの特定の特性を考慮した特別なキャリブレーション手順を使用する必要があります。場合によっては、フロー補償アルゴリズムを実装して、非ニュートンの行動と粒子の沈降の影響を修正することができます。
KF600シリーズオリフィスプレートフローメーター
私たちの会社では、私たちは提供していますKF600シリーズオリフィスプレートフローメーター。これらの流量計は、スラリーフロー測定の課題を念頭に置いて設計されています。
KF600シリーズは、耐摩耗性から耐性材料で作られた高品質のオリフィスプレートを特徴としています。私たちのエンジニアは、非ニュートンのスラリーが存在する場合でも、安定した微分圧力信号を確保するために、オリフィスプレートのジオメトリを慎重に設計しました。
流れメーターには、高度な圧力 - センシングテクノロジーも付属しており、オリフィスプレート全体の圧力降下を正確に測定できます。この技術は、スラリーの流れの軽微な閉塞や変動に敏感ではないように設計されており、より信頼性の高い流量測定値を提供します。
結論
結論として、オリフィスプレートの流れはスラリーフロー測定に関して大きな課題に直面していますが、適切なアプローチで効果的に使用できます。適切な材料を選択し、適切な設置とメンテナンス手順を実装し、高度なキャリブレーションと補償技術を使用することにより、オリフィスプレートフローメーターは、スラリーに信頼できる流量測定を提供できます。
私たちのKF600シリーズオリフィスプレートフローメーター挑戦的なアプリケーションのための高品質のフロー測定ソリューションを提供するという私たちのコミットメントの証です。 Slurryアプリケーションにフロー測定ソリューションが必要な場合は、特定の要件について話し合うために連絡することをお勧めします。当社の専門家チームは、正確で信頼できるフロー測定を確保するために、適切なフローメーターを選択し、必要な緩和戦略を実装するのを支援する準備ができています。
参照
- ミラー、RW（1996）。フロー測定エンジニアリングハンドブック。マクグロー - ヒル。
- ISO 5167-1：2003。円形のクロスに挿入された圧力差デバイスによる流体流の測定 - 完全に実行されるセクションコンジット - パート1：一般原則と要件。
- ディック、ワシントン州（1990）。非エンジニア向けのニュートン流体力学。プレンティスホール。
